土木在线论坛 \ 水利工程 \ 水利工程设计 \ 安全监测自动化系统在小浪底工程施工期的建设

安全监测自动化系统在小浪底工程施工期的建设

发布于:2004-12-12 20:13:12 来自:水利工程/水利工程设计 [复制转发]
安全监测自动化系统在小浪底工程施工期的建设

程翠林 (黄河水利委员会勘测规划设计研究院 河南郑州 450003)

王 琳 魏立巍 侯新华(小浪底工程咨询有限公司 河南济源 454681)

苏 航 (北美仪器咨询有限公司 北京 100071)


[摘要] 小浪底工程的安全监测自动化系统规模大,随着土建工程进行系统建设,如何规划项目的实施,如何保证系统的运行正常,如何发挥系统的作用,本文通过小浪底工程的实践,介绍小浪底工程的应用情况和具体做法,供建设管理运行单位参考。

[关键词] 安全监测自动化系统 施工期建设 小浪底工程


1、前言

小浪底水利枢纽工程是治理黄河中的一项关键工程,以防洪、防凌、减淤为主,兼顾发电、灌溉、供水。枢纽由拦河大坝、泄洪排沙、引水发电、灌溉引水等建筑物组成。大坝为粘土斜心墙堆石坝,最大坝高154m,坝基70多米深的覆盖层采用混凝土防渗墙防渗;泄水建筑物由三条直径14.5m的孔板洞、三条明流洞、三条直径6.5m的排沙洞、一条灌溉洞和正常溢洪道、非常溢洪道组成;引水发电系统由六条直径7.8m的引水洞、一座装机6台30万kw的地下厂房和三条尾水洞组成。根据坝址区的地形、地质条件和各种建筑物的运用要求,所有泄洪、排沙、发电建筑物均集中布置在左岸单薄分水岭中。枢纽工程规模大、洞室多、地质水文泥沙条件复杂,且工程下游紧邻陇海、焦枝、京广三大铁路动脉以及广大的黄淮海平原,工程安危直接关系国家大局。为了实际了解枢纽建筑物的运行情况,实时捕捉并及时反馈各建筑物动态变化,适时评估工程安全状况,确保工程安全运行,需要在大量布设的各种性能稳定、运行可靠的监测仪器设施的基础上,建立一套技术先进、设备稳妥可靠的安全监测自动化系统。

2、小浪底安全监测自动化系统的设计

鉴于小浪底水利枢纽的重要性和复杂性,在其众多的工程项目中,工程的安全监测本着突出重点、少而精的原则,以大坝及其基础和北岸山体为监测重点,在大坝及其基础、混凝土防渗墙、进/出水口高边坡、消力塘、进水口塔架、三条孔板泄洪洞、1#明流洞、3#排沙洞及其闸室、1#/5#发电洞、1#/5#尾水洞、地下主厂房和主变室等建筑物及北岸山体中共安装埋设约33种观测仪器与设施计2960支,观测项目包括内外部变形观测、渗流观测、结构应力应变观测、环境量观测、水力学观测及强震台阵(网)监测等。这些观测仪器设施大部分引至分散在枢纽3km范围的64座地面观测房和地下观测站。

针对本工程安全监测项目多、仪器设备种类多、分布区域广、环境差异大的特点,自动化监测系统的设计主要遵循以下原则进行:

(1) 系统需覆盖整个枢纽建筑物及其基础,但又要突出重点工程部位的测点和重点安全监测项目;

(2) 系统要求可靠性高、低故障率,以保证实时监控长期稳定可靠运行;

(3) 系统性能应体现国内外先进技术水平,具备高度方便的可维护性;

(4) 系统设备能适应野外恶劣环境条件,测量精度能满足规程规范要求;

(5) 系统能兼容各类传感器,具备远程诊断、多种方式的数据采集、灵活多样的通讯连接方式和对故障或超限报警等功能。

经过反复研究和论证,从有条件实现自动化监测的2572支仪器中最终选取885支仪器计1078个测点组建本工程安全监测自动化系统。这些测点分布在大坝及其基础、北岸山体、进/出口高边坡、进水塔、消力塘和地下厂房。自动化采集设备经招标评标最后确定选用美国Geomation公司的2380系统。该系统采用全分布式智能节点控制开放型网络结构,由中心监控站和现场数据采集单元MCU等组成,网络结构图如图1所示。中心监控站与MCU间的通讯网络采用通信电缆连接,为满足系统后备通讯手段和适应施工期临时组网的需要,采用超短波无线电作为其后备通讯方式,一旦有线通信发生故障,系统能自动启动后备通讯方式工作。同时,系统还提供电话接口作为第二后备以及对系统提供远程监控的直接途径。整个系统的安装调试由北京北美仪器咨询有限公司(设备安装单位)承担。



图1 小浪底工程安全监测自动化系统网络结构图


200412121102853582242.gif

全部回复(3 )

只看楼主 我来说两句
  • ahaweicn
    ahaweicn 沙发
    学习,借鉴阿,谢谢
    2006-07-29 23:38:29

    回复 举报
    赞同0
  • gps
    gps 板凳
    为确保一期工程安装完成后迅速投入运行并保持持续正常运转,考虑施工期实施的特点,系统一期工程建设期间,我们着重做好以下几方面的工作:

    (1) 测站设备供电尽管由承包商各施工供电点引入,但尽量保证是专线专用。

    (2) 系统接地结合永久方案分块组网,就近接入工程已建的公共接地网中,无法接入的独立施工临时接地极,形成接地电阻小于3Ω的子网。

    (3) 一期工程地下、地面测站各有一半,地下测站通过有线连接至地面就近测站或就地设置的临时中继站,再通过设有超短波无线电的地面各测站或中继站与临时中心监控站联网。所有无线通讯点与中心监控站全部不通视,且有高度约250m的山丘隔挡,地形较为复杂,最大直线距离约2km。为保证通讯通畅而设备又安全,且便于维护检查,经过反复测试,各电台天线安放在站房室内,中心监控站天线仅需从办公楼引出窗外,即可获得满意的通讯速度,电台的发射功率也仅需保持低功率(2w)。中心监控站电台工作时对计算机的干扰影响,经试验当天线距计算机超过2m时干扰完全消失,通过对办公楼上下楼层相邻各办公室计算机用户的调查也证实未受到干扰。

    (4) 严格各项安装程序,对接入的各类传感器密切与设备安装单位配合,共同解决接口问题,确保MCU安装质量和测量数据的准确可靠。

    此外,为在首次下闸蓄水期间充分发挥系统实时监测功能,把捕获的信息进一步整理并及时反馈,我们利用Geomation 2380系统配套数据库管理软件Geonet Suits的开放性,自行开发编制了一套可直接访问系统数据库的数据处理程序XLDDB。经过99年汛期和水库首次下闸蓄水的考验,系统运行稳定,获得了大量的过程观测资料,XLDDB程序也在蓄水期间及时发布观测周报起到了重要保证作用。

    4、几点体会和认识

    (1) 经过近一年的运行,证明美国Geomation公司的2380 MCU系统应用于本工程,它在对传感器的兼容性,对现场条件的适应性,以及通讯方式的灵活多样性,性能稳定安全性和数据管理软件的开放性,都是成功的。

    (2) 在施工期建设安全监测自动化系统,尽管条件差、干扰大,但能充分利用其采集数据及时、迅速的特点,服务于诸如下闸蓄水这样的关键阶段,掌握重点建筑物的动态工况,是非常有益的。

    (3) 在施工期确保安全监测自动化系统的正常运行,除了系统设备性能可靠外,把MCU的监管纳入日常的监测检查工作中,为及时排查可能给设备带来损坏的隐患提供了组织保证。

    (4) 在按合同严格要求系统安装调试工作的同时,主动寻求与设备安装单位的配合,从中获得更多的技术支持,为本系统保持正常运行提供了技术保证。


    2004-12-12 20:16:12

    回复 举报
    赞同0
加载更多
这个家伙什么也没有留下。。。

水利工程设计

返回版块

28.26 万条内容 · 363 人订阅

猜你喜欢

阅读下一篇

水电建设工程安全鉴定规定

- 水电建设工程安全鉴定规定 - 类别:法规   来源:电力工业部  发布时间:2004-08-03【章名】 第一章 总 则 第一条 为加强水电建设工程建设阶段的工程安全管理,提高工程验收工作质量,保障工程安全及上下游人民生命财产的安全,根据《水库大坝安全管理条例》,结合水电建设工程的实际,制定本规定。 第二条 工程建设中的工程安全管理工作,由项目法人负总责。监理、设计、施工、运行、设备制造等单位按照合同及有关规定对所承担的工作负责。建设单位在工程安全管理中的职责,由项目法人予以明确。

回帖成功

经验值 +10